外來入侵生物防控策略研究進(jìn)展

陳潔君 蔣躍明 劉 楠*

（1.中國生物技術(shù)發(fā)展中心 北京 100036；2.無錫市傳染病醫(yī)院；3.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所，天津市環(huán)境與食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

1 前言

外來入侵生物（alien invasive species）是指出現(xiàn)在其過去和現(xiàn)在的自然分布范圍以外的，在本地的自然或半自然生態(tài)系統(tǒng)中形成自我再生能力，給本地生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)林牧漁業(yè)生產(chǎn)及人類健康造成明顯損害和影響的物種[1]。它往往具有以下特點(diǎn)：生態(tài)適應(yīng)能力強(qiáng)、繁殖能力強(qiáng)和傳播能力強(qiáng)。外來有害生物防控是指對引起境內(nèi)植物、動物、生態(tài)破壞的外來生物的預(yù)警、國境預(yù)防、早期監(jiān)測、清除、控制與恢復(fù)等一系列措施，這些措施關(guān)系到經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展，影響人類健康、農(nóng)業(yè)潛力、生態(tài)系統(tǒng)平衡、生物多樣性保護(hù)，并隨著全球性貿(mào)易的發(fā)展、對外開放、全球變化以及土地使用模式的改變愈發(fā)顯得重要。

2 外來入侵生物的種類及危害

生物入侵的過程包括：侵入（指生物離開原生存地到達(dá)一個(gè)新環(huán)境）→定居（指生物到達(dá)入侵地后已進(jìn)行繁殖，且至少完成了一個(gè)世代）→適應(yīng)（指生物已在入侵地繁殖幾代，而且每一代對新環(huán)境的適應(yīng)能力都有所增強(qiáng)）→擴(kuò)散（指入侵生物已基本適應(yīng)新環(huán)境，種群已形成有利的年齡結(jié)構(gòu)和兩性比例，而且具備快速增長和擴(kuò)散的能力）→暴發(fā)等5個(gè)過程。表1列出了我國主要外來入侵生物種類和代表性物種。

表1 我國主要外來入侵生物種類和代表性物種

國際自然及自然資源保護(hù)聯(lián)盟有關(guān)報(bào)告指出，生物入侵每年給世界各國造成的經(jīng)濟(jì)損失估計(jì)在4000億美元左右[1]；給美國、英國、澳大利亞、南非、印度和巴西等6個(gè)國家?guī)淼膿p失和防治費(fèi)用每年合計(jì)超過3140多億美元[2]，僅美國的費(fèi)用就超過1370億美元/年[3]。據(jù)我國農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，目前已經(jīng)至少有380種外來植物、40種外來動物、23種外來微生物入侵我國，每年對經(jīng)濟(jì)和環(huán)境造成的損失至少約2000億元左右，使我國成為全球遭受外來生物入侵最為嚴(yán)重的國家之一[4]。通過有意引種傳入我國的外來生物占總數(shù)的39.6%，通過隨人類活動（主要形式為貿(mào)易、交通、旅游等）而無意傳入我國的外來生物占總數(shù)的49.3%，由風(fēng)或物種遷徙等自然原因越境傳入我國的外來生物占總數(shù)的11.1%[2]。因此，人類活動成為外來有害生物入侵我國的主要方式。

3 國外和國內(nèi)對外來入侵生物的防控策略

3.1 國外防控策略

在處理外來入侵生物的問題上，一些國際性公約在其中發(fā)揮了重要作用，要求188個(gè)締約國開展外來入侵生物的防治工作，如《生物多樣性公約》第8條[5]要求締約國盡可能“防治、控制或消除那些威脅到生態(tài)系統(tǒng)、生境或物種的外來生物，保護(hù)生物多樣性”。

美國是專門性立法、多部門管理模式的典型代表，目前有37 部與生物入侵有關(guān)的聯(lián)邦法律[6]，并且形成了一個(gè)以聯(lián)邦立法為主，州立法和相關(guān)國際法規(guī)為輔，日趨完善的立法體系，并且立法的針對性越來越強(qiáng)。美國還建立了一個(gè)部門間委員會——國家入侵物種委員會，成為多部門間的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。委員會設(shè)立的目的是領(lǐng)導(dǎo)全國的外來入侵物種管理工作，監(jiān)督工作計(jì)劃的執(zhí)行狀況，確保聯(lián)邦部門活動的協(xié)調(diào)性，鼓勵在各個(gè)層面開展與利益相關(guān)者和現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的合作，為國際合作提供建議，提出指導(dǎo)意見并協(xié)調(diào)管理和監(jiān)督活動[7]。大多數(shù)歐洲國家采取了部門性立法與管理的模式，我國也屬此模式。

目前發(fā)達(dá)國家普遍采取的防控外來生物入侵的方法和技術(shù)主要有以下幾種方式[8]：

（1）信息共享。實(shí)行“黑白名單”制度，并根據(jù)國家法律禁止“黑名單”生物入境；接受過監(jiān)測并已通過風(fēng)險(xiǎn)評估分析的生物，列入“白名單”。將這些信息建成數(shù)據(jù)庫，放在互聯(lián)網(wǎng)上，與公眾分享。

（2）公眾教育。公眾教育是外來入侵生物防控方案和管理方案中必不可少的組成部分。廣泛利用報(bào)紙、畫報(bào)、小冊子、口頭演講、電視和電臺廣播等多種媒體形式，提高民眾對外來入侵生物的認(rèn)知，并獲得配合和支持。

（3）早期預(yù)警系統(tǒng)。發(fā)展全國性的外來入侵生物網(wǎng)絡(luò)，并納入預(yù)測預(yù)警功能。該系統(tǒng)能預(yù)測潛在和新的入侵地點(diǎn)，或?yàn)橐粋€(gè)地區(qū)或地點(diǎn)預(yù)測新的入侵生物，并事先提出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)和應(yīng)急方案。

（4）風(fēng)險(xiǎn)評估和環(huán)境影響評估。定性或定量地決定引進(jìn)一個(gè)特定外來生物的風(fēng)險(xiǎn)值和可能對環(huán)境 (包括對自然、社會和經(jīng)濟(jì))造成的影響。

（5）法律和規(guī)章制度。通過不斷建立和完善防控生物入侵的國家和國際法律和規(guī)章制度來確保外來入侵生物的阻斷。

（6）邊境控制和檢疫措施。在進(jìn)口處，需要用邊境控制和檢疫措施來防止或盡可能地減少引進(jìn)外來生物的風(fēng)險(xiǎn)。有完備的配備規(guī)則和訓(xùn)練有素的工作人員，物種和風(fēng)險(xiǎn)貨物的清單，技術(shù)程序和監(jiān)督協(xié)議等。

（7）進(jìn)口商品處理。通過各種高新技術(shù)處理進(jìn)口商品，殺死可能混入其中的外來入侵生物。

（8）限制或禁止貿(mào)易。對于違背世貿(mào)組織衛(wèi)生和植物檢疫協(xié)議的生物，采取最后措施限制或禁止其貿(mào)易。

3.2 國內(nèi)目前的應(yīng)對措施

隨著經(jīng)濟(jì)的全球化，我國與全球100多個(gè)國家和地區(qū)發(fā)生貿(mào)易和人員交往，進(jìn)出口人員每年超過2億人次，貨物上億批次，海量的出入境人員貨物需要快速通關(guān)和外來有害生物需嚴(yán)格檢驗(yàn)監(jiān)控的矛盾日益突顯。我國對防范外來生物的傳入和危害，進(jìn)行了全過程管理，包括：預(yù)警、國境預(yù)防、早期監(jiān)測、清除、控制與恢復(fù)措施、關(guān)鍵點(diǎn)控制預(yù)防體系等。目前我國外來入侵生物防控策略主要表現(xiàn)在兩方面。

3.2.1 法律法規(guī)

我國現(xiàn)行涉及外來生物管理的法律主要有《衛(wèi)生防疫法》、《進(jìn)出口動植物檢疫法》、《動物防疫法》、《野生動物保護(hù)法》、《畜家禽防疫條例》和《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》等，目前只對已知的特定有害生物進(jìn)行檢疫，但未明確涉及外來生物入侵的防范，外來生物入侵危害野生生物和生態(tài)環(huán)境的問題，還沒有引起足夠的重視。目前，我國已成立以農(nóng)業(yè)部為主，環(huán)保、林業(yè)等多個(gè)部門參與的全國外來生物防治協(xié)作組，設(shè)置了外來物種管理辦公室。2011年10月1日，湖南省正式頒布實(shí)施中國首部外來物種管理法規(guī)——《湖南省外來物種管理?xiàng)l例》[9]，湖南省外來物種管理進(jìn)入法制化軌道，這也成為我國外來入侵生物防控在地方上的一種創(chuàng)新性的嘗試。

3.2.2 科技防控

近10年來，我國在專題研究外來物種入侵方面已設(shè)置國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目、國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目等10多個(gè)，累計(jì)投入資金2億多元。此外，下?lián)苡诟髀毮懿块T和科研機(jī)構(gòu)的國家和省部級科研項(xiàng)目更達(dá)幾十項(xiàng)，并且每年還在不斷增長。但由于我國幅員遼闊，各種外來入侵生物往往分散至龐大的生態(tài)系統(tǒng)中，資金的投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了科技防控的實(shí)際需要。

4 我國外來入侵生物防控策略展望

4.1 國家防控戰(zhàn)略與政策法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)研究

我國相關(guān)部門前期的研究工作主要集中在檢測、監(jiān)測、診斷、鑒定和處理等具體技術(shù)的某些方面，整體出入境安全戰(zhàn)略與體系研究異常匱乏，亟需抓緊研究。需要重點(diǎn)研究建立我國外來生物安全戰(zhàn)略體系框架，政策法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系，檢測、監(jiān)測、預(yù)警與應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制，行政管理體系，科學(xué)研究與技術(shù)保障體系等。

4.2 入侵機(jī)理與關(guān)鍵控制點(diǎn)研究

構(gòu)建我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)、更加接近入侵真實(shí)情況的數(shù)字模擬技術(shù)和分析軟件，研究建立入侵關(guān)鍵不確定參數(shù)人工生態(tài)模擬分析技術(shù)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，全面研究了解重大外來生物入侵機(jī)理所需的適生區(qū)、自然及人為傳播途徑、跨境入侵頻率、定殖初始條件模型、全球流行規(guī)律等關(guān)鍵特征參數(shù)，研究不同類群外來生物入侵規(guī)律差異性和入侵關(guān)鍵因子，研究建立潛在入侵生物種類、成功入侵所需最低初始生物數(shù)量/限量、入侵敏感點(diǎn)/熱點(diǎn)地區(qū)等3個(gè)關(guān)鍵特征預(yù)測模型，研究提供經(jīng)濟(jì)高效的關(guān)鍵控制點(diǎn)防控體略。

4.3 檢測關(guān)鍵技術(shù)研究與國家檢測鑒定技術(shù)體系構(gòu)建

以345種/屬國家對外檢疫性有害生物名錄為主要依據(jù)，重點(diǎn)研究國內(nèi)外重大有害生物種類的遺傳多樣性、表形變異，構(gòu)建國家外來生物檢測鑒定所需的基礎(chǔ)特征蛋白質(zhì)基因庫、主要條碼基因序列數(shù)據(jù)庫和數(shù)字化標(biāo)本庫，利用分子免疫診斷、DNA條碼、篩查芯片、形態(tài)特征模式識別和智能診斷、現(xiàn)場納米熒光快速篩查等先進(jìn)技術(shù)，建立滿足我國外來生物防控實(shí)際需求的檢測鑒定技術(shù)體系。

4.4 監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究與國家監(jiān)測技術(shù)體系構(gòu)建

以遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、超微量化學(xué)成份分析、活性成分功能模擬分析等高新技術(shù)為支撐，重點(diǎn)研究建立入侵物種的3S監(jiān)測技術(shù)；基于色譜和信息化合物的誘捕監(jiān)測技術(shù)、病菌孢子自動捕獲技術(shù)和無人監(jiān)測工作站；病原微生物的媒介生物體種類、傳毒機(jī)制及其監(jiān)測技術(shù)；為高傳入風(fēng)險(xiǎn)的潛在入侵物種監(jiān)測提供技術(shù)支撐；全面監(jiān)測調(diào)查已入侵重要外來有害生物的入侵形態(tài)、主要途徑、熱點(diǎn)區(qū)域和定殖規(guī)律和暴發(fā)危害的關(guān)鍵因素，建立發(fā)生危害動態(tài)數(shù)據(jù)庫和預(yù)警決策系統(tǒng)，為其及早發(fā)現(xiàn)、有效防除和治理提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

4.5 重大外來有害生物入侵阻斷和早期根除技術(shù)研究

研究熱處理、微波處理、輻照處理、熏蒸處理、化學(xué)藥劑處理等生物殺滅技術(shù)和作用機(jī)制；研究病原微生物的自然拮抗殺滅、基因工程抗病、外來有害昆蟲定殖干擾等阻斷根除新技術(shù)，最大限度地降低外來生物入侵的種類和頻率，阻斷和根除入侵生物的繁殖、擴(kuò)散、流行。

4.6 全球信息情報(bào)智能偵測與實(shí)時(shí)預(yù)警技術(shù)研究

建立智能化、多語言的專業(yè)信息情報(bào)自動搜集引擎，充分利用決策樹、關(guān)聯(lián)規(guī)則、范例推理、模糊聚類等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘及疫情信息發(fā)現(xiàn)，提高系統(tǒng)性能和檢索的精度與效果。通過與國家生物災(zāi)害因子預(yù)警分級體系相結(jié)合，提高風(fēng)險(xiǎn)識別、預(yù)測、預(yù)警的準(zhǔn)確度和風(fēng)險(xiǎn)管理措施的科學(xué)性；為防范生物災(zāi)害因子造成突發(fā)災(zāi)難事件，提供時(shí)間保障和科學(xué)措施保障。

4.7 加強(qiáng)國際和地區(qū)之間的合作

加強(qiáng)有關(guān)入侵物種的國際交流和合作研究，共享鏈接或共建入侵物種數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)十分重要。各個(gè)國家對入侵物種管理的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)對其他國家在引入或防治同一物種時(shí)有極大的參考價(jià)值。有些物種不僅入侵到一個(gè)國家或地區(qū)，而且入侵到多個(gè)國家，如鳳眼蓮不僅危害了中國，也危害了北美、亞洲、大洋洲等。許多國家入侵物種在一個(gè)國家出現(xiàn)的信息可為周邊國家提供早期預(yù)報(bào)，互相學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

總之，外來入侵生物防控是目前擺在我國生態(tài)環(huán)境綜合治理、國境口岸衛(wèi)生檢疫和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各方面的一個(gè)難題。其嚴(yán)重的危害性也迫使必須在防控和治理上花更大的力量，付出更多代價(jià)；同時(shí)，綜合運(yùn)用多種策略對外來入侵生物采取有效的防控也是一項(xiàng)長期的艱巨的工程，任重而道遠(yuǎn)。

［1］王少英，王春勝. 生物入侵、森林健康與林業(yè)有害生物管理[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2007，9: 131.

［2］吳金泉, Smith M T. 發(fā)達(dá)國家應(yīng)戰(zhàn)外來入侵生物的成功方法[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 32:1040-1055.

［3］中國生物技術(shù)發(fā)展中心. 中國的生物經(jīng)濟(jì): 中國生物科技及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力國際比較[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2010:787.

［4］馬玉忠. 保護(hù)生物多樣性，防止外來入侵物種[J]. 中國經(jīng)濟(jì)周刊，2009，21: 43-45.

［5］http://www.cbd.int/.

［6］National Agricultural Library. Federal Laws and Regulations: Public Laws and Acts [R/OL]Agricultural Research Service, US Department of Agriculture, Washington D C Available Online at http: //www.invasivespeciesinfo.gov/laws/publiclaws.shtml, 2010.

［7］童光法. 我國外來物種入侵的法律對策研究[M]. 北京: 知識產(chǎn)權(quán)出版社，2008: 55-56.

［8］Burnett K M. Optimal Prevention and Control of Invasive Species:The Case of the Brown Treesnake. University of Hawai, Manoa. http://www2.hawaii.edu/～kburnett/Diss.pdf. 2007.

［9］http://www.hunan.gov.cn/zmhd/wsdc/wqhg/201006/t20100630_262691.html.